Name: halogenated agent delivery in porcine model of acute respiratory distress syndrome via an intensive care unit type device
Uploaded: 2020-09-24T13:30:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Halogenated Agent Delivery in Porcine Model of Acute Respiratory Distress Syndrome via an Intensive Care Unit Type Device at JoVE.com

Авторы хотели бы поблагодарить сотрудников GreD, Университета Клермон-Оверни и Международного центра эндоскопии хирургии (все в Клермон-Ферране, Франция).

Протокол исследования был одобрен Комитетом по этике животных Министерства национального образования Франции, высшего образования и исследований (номер одобрения 01505.03) перед регистрацией в preclinicaltrials.eu(доклинический регистрационный идентификатор PCTE0000129). Все процедуры были ...

В этой статье описывается воспроизводимая экспериментальная модель ОРДС, индуцированная интратрахеальной инстилляцией HCl у поросят, для исследования защитных эффектов легких галогенированных летучих веществ, таких как севофлуран или изофлуран, доставляемых с использованием анесте?...

Острый респираторный дистресс-синдром (ОРДС) является частой причиной гипоксемической дыхательной недостаточности и смерти у тяжелобольныхпациентов1. Характеризуется как диффузными альвеолярными эпителиальными, так и эндотелиальными повреждениями, приводящими к повышенной проницаемости и отеку легких, изменению клиренса альвеолярной жидкости (АФК) и ухудшению дыхательной недостаточности2. Резорбция альвеолярного отека и восстановление после ОРДС требуют переноса эпителиальной жидкости через альвеолы, чтобы оставаться неповрежденной, что говорит о том, что терапия, улучшая АФК, может быть полезна3,4. Хотя вентиляция легких и ограничительная стратегия внутривенной жидкостной терапии оказались полезными для улучшения исходов2,5,они по-прежнему связаны с высокой смертностью и заболеваемостью6. Поэтому существует острая необходимость в разработке эффективных методов лечения синдрома и в лучшем понимании точных механизмов, с помощью которых такие методы лечения могут работать.
Галогенированные анестетики, такие как изофлуран или севофлуран, широко используются для общей анестезии в операционной. Севофлуран связан с уменьшением воспаления в легких пациентов, перенесших торакальное хирургическое вмешательство, и с уменьшением послеоперационных легочных осложнений, таких как ОРДС7. Аналогичные результаты были обнаружены при мета-анализе пациентов после кардиохирургии8. Галогенированные летучие вещества также обладают бронходилататорным эффектом9,10 и, возможно, некоторыми свойствами, которые защищают несколько органов, таких как сердце8,11 и почки12,13,14. В последнее время растет интерес к клиническому использованию ингаляционных анестетиков в качестве седативных средств в отделении интенсивной терапии (ОИТ). Исследования на животных и людях подтверждают защитные эффекты предварительной обработки галогенированными агентами перед длительной ишемией печени15,мозга16или сердца11. Галогенированные агенты также обладают потенциальными фармакокинетическими и фармакодинамическими преимуществами по сравнению с другими внутривенными агентами для усвоения тяжелобольных пациентов, включая быстрое начало действия и быструю компенсацию из-за небольшого накопления в тканях. Ингаляционные галогенированные средства уменьшают время интубации по сравнению с внутривенной седализацией у пациентов, перенесших кардиохирургию17. Несколько исследований подтверждают безопасность и эффективность галогенированных средств при купации пациентов ОИТ18,19,20. В экспериментальных моделях ОРДС ингаляционный севофлуран улучшает газообмен21,22,уменьшает альвеолярный отек21,22и смягчает как легочное, так и системное воспаление23. Изофлуран также смягчает восстановление легких после травмы, поддерживая целостность альвеолярно-капиллярного барьера, возможно, модулируя экспрессию ключевого белка плотного соединения24,25,26. Кроме того, мышиные макрофаги, которые культивировали и лечили изофлураном, имели лучшее фагоцитарные эффекты на нейтрофилы, чем макрофаги, которые не лечились изофлураном27.
Однако точные биологические пути и механизмы, учитывающие легочные защитные свойства летучих анестетиков, остаются в значительной степени неизвестными на сегодняшний день, требуя дальнейшего изучения18. Дополнительные исследования также необходимы для изучения точного влияния севофлурана на повреждение легких и проверки того, могут ли экспериментальные данные быть переведены пациентам. Первое рандомизированное контрольное исследование от нашей команды показало, что введение ингаляционного севофлурана пациентам с ОРДС было связано с улучшением оксигенации и снижением уровня как провоспалительных цитокинов, так и маркеров повреждения эпителия легких, оцениваемых плазменными и альвеолярными растворимыми рецепторами для конечных продуктов прогрессирования гликирования (sRAGE)28 . Поскольку sRAGE в настоящее время рассматривается как маркер повреждения клеток альвеолярного типа 1 и ключевой медиатор альвеолярного воспаления, эти результаты могут свидетельствовать о некоторых полезных эффектах севофлурана на повреждение альвеолярного эпителия легких21,29,30.
Использование галогенированных агентов для ингаляционной сакации оит уже давно требует развертывания в отделении интенсивной терапии анестезии в операционной и испарителей газа. С тех пор анестетики-отражатели, подходящие для использования с современными аппаратами ИВЛ интенсивной терапии, были разработаны для специального использования в отделении интенсивной терапии31. Эти устройства оснащены модифицированными тепло- и влагообменными фильтрами, вставленными между Y-частью дыхательного контура и эндотрахеальной трубкой. Они позволяют ввести галогенированные агенты, наиболее часто используемыми изофлураном и севофлураном, и они состоят из пористого полипропиленового испарителя, в который высвобождается жидкий агент, доставляемый специфическим шприцевым насосом. Галогенированный агент поглощается во время истечения срока годности отражающей средой, содержащейся в устройстве, и высвобождается при следующем вдохе, что позволяет рециркуляцию приблизительно 90% просроченного галогенированного агента31,32. Недавно была разработана миниатюрная версия устройства с инструментальным мертвым пространством 50 мл, что делает его еще более подходящим для использования во время ультразащитной вентиляции у пациентов с ОРДС, с приливными объемами, которые могут составлять всего 200 мл31. Такое миниатюрное устройство никогда не изучалось в экспериментальной модели поросенка ОРДС.
Поскольку предыдущие исследования подтверждают многообещающую роль галогенированных летучих веществ в альвеолярном воспалении и повреждении легких во время ОРДС, мы разработали экспериментальную модель на животных для достижения трансляционного понимания механизмов воздействия галогенированных агентов на повреждение легких и восстановление33,34,35. В этом исследовании мы разработали модель ОРДС, индуцированного соляной кислотой (HCl), у поросят, у которых ингаляционная зедания может быть доставлена с использованием миниатюрной версии устройства сохранения анестетика, устройства типа ICU. Эта большая животная модель ОРДС может быть использована для дальнейшего понимания потенциальных защитных эффектов легких ингаляционных галогенированных агентов.

<table>
	<tbody>
		<tr>
			<td>Tracheal intubation</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Endotracheal tube 6-mm</td>
			<td>Covidien</td>
			<td>18860</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Animal preparation</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Central venous catheter 3-lumens catheter (7 French - 16 cm)</td>
			<td>Arrow</td>
			<td>CV-12703</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Pulse contour cardiac output monitor PiCCO catheter (3-5 French - 20 cm)</td>
			<td>Getinge Pulsion Medical System</td>
			<td>catheter</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Warm blankets WarmTouch5300</td>
			<td>MedTronic</td>
			<td>5300</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Monitoring</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>External monitor IntelliVue MP40</td>
			<td>Phillips</td>
			<td>MNT 142</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Point-of-care blood gas analyzer Epoc&#174; Blood Analysis System</td>
			<td>Siemens</td>
			<td>20093</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Pulse contour cardiac output monitor PiCCO Device PulsioFlex Monitor</td>
			<td>Getinge Pulsion Medical System</td>
			<td>PulsioFlex</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Mechanical ventilation</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ventilator Engstr&#246;m Carestation</td>
			<td>General Electrics</td>
			<td>Engstr&#246;m</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Halogenated anesthetics</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Anaconda Syringe</td>
			<td>SedanaMedical</td>
			<td>26022</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Anesthetic conserving device AnaConDa-S</td>
			<td>SedanaMedical</td>
			<td>26050</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Charcoal filter FlurAbsorb</td>
			<td>SedanaMedical</td>
			<td>26096</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Filling Adaptaters</td>
			<td>SedanaMedical</td>
			<td>26042</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ionomer membrane dryer line Nafion</td>
			<td>SedanaMedical</td>
			<td>26053</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Products</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Propofol</td>
			<td>Mylan</td>
			<td>66617123</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Isoflurane</td>
			<td>Virbac</td>
			<td>QN01AB06</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Pentobarbital</td>
			<td>PanPharma</td>
			<td>68942457</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sevoflurane</td>
			<td>Abbvie</td>
			<td>N01AB08</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sufentanil</td>
			<td>Mylan</td>
			<td>62404996</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

halogenated agent delivery in porcine model of acute respiratory distress syndrome via an intensive care unit type device

Острый респираторный дистресс-синдром (ОРДС) является распространенной причиной гипоксемической дыхательной недостаточности и смерти у тяжелобольных пациентов, и существует острая необходимость в поиске эффективных методов лечения. Доклинические исследования показали, что ингаляционные галогенированные агенты могут оказывать благотворное влияние на животные модели ОРДС. Разработка новых устройств для введения галогенированных агентов с использованием современных аппаратов ИВЛ для отделений интенсивной терапии (ОИТ) значительно упростила выдачу галогенированных агентов пациентам ОИТ. Поскольку предыдущие экспериментальные и клинические исследования предполагали потенциальную пользу галогенированных летучих веществ, таких как севофлуран или изофлуран, для повреждения и воспаления альвеолярных эпителий легких, двух патофизиологических ориентиров диффузного альвеолярного повреждения во время ОРДС, мы разработали животную модель, чтобы понять механизмы воздействия галогенированных агентов на повреждение и восстановление легких. После общей анестезии, интубации трахеи и начала искусственной вентиляции легких ОРДС индуцировали у поросят путем внутритрахеальной инстилляции соляной кислоты. Затем поросят усыпляли ингаляционным севофлураном или изофлураном с помощью устройства типа ОИТ, а животных вентилировали с помощью защитной легкой механической вентиляции в течение 4-х ч. В течение периода исследования были собраны образцы крови и альвеолярных артерий для оценки артериальной оксигенации, проницаемости альвеолярно-капиллярной мембраны, клиренса альвеолярной жидкости и воспаления легких. Параметры механической вентиляции также собирались на протяжении всего эксперимента. Хотя эта модель индуцировала заметное снижение артериальной оксигенации с измененной альвеолярно-капиллярной проницаемостью, она воспроизводима и характеризуется быстрым началом, хорошей стабильностью с течением времени и отсутствием смертельных осложнений.
Мы разработали модель кислотной аспирации поросят, которая воспроизводит большинство физиологических, биологических и патологических особенностей клинического ОРДС, и это будет полезно для дальнейшего понимания потенциальных защитных эффектов галогенированных агентов, доставляемых через устройства, используемые для ингаляционной сакации ОИТ.

Для этого эксперимента 25 поросят были обезболены и разделены на две группы: 12 поросят в необработанную группу (группа SHAM) и 13 поросят в группе с кислотным травмой (группа HCl). Ни один поросенок не умер до конца эксперимента. Двусторонний анализ дисперсии с повторными измерениями (RM-ANOVA) пок...

Watch this Scientific Journal Video about Halogenated Agent Delivery in Porcine Model of Acute Respiratory Distress Syndrome via an Intensive Care Unit Type Device at JoVE.com

Halogenated Agent Delivery in Porcine Model of Acute Respiratory Distress Syndrome via an Intensive Care Unit Type Device

Описана модель вызванного соляной кислотой острого респираторного дистресс-синдрома (ОРДС) у поросят, получающих сидацию галогенированными агентами, изофлураном и севофлураном, через устройство, используемое для ингаляционной усвоения интенсивной терапии. Эта модель может быть использована для исследования биологических механизмов галогенированных агентов при повреждении и восстановлении легких.

Доставка галогенированного агента в свиной модели острого респираторного дистресс-синдрома через устройство типа отделения интенсивной терапии

Acute respiratory distress syndrome (ARDS) is a common cause of hypoxemic respiratory failure and death in critically ill patients, and there is an urgent ...

Research

Education

JoVE Core

JoVE Journal

Nursing

Medicine

Unit 1

Infection Prevention and Control

SCIENTISTS IN ACTION

The Rabbit Blood-shunt Model for the Study of Acute and Late Sequelae of Subarachnoid Hemorrhage: Technical Aspects

Кролик Кровь-шунт Модель по изучению острой и отдаленных последствий субарахноидального кровоизлияния: Технические аспекты

Early brain injury and delayed cerebral vasospasm both contribute to unfavorable outcomes after subarachnoid hemorrhage (SAH). Reproducible and ...

Lavage-induced Surfactant Depletion in Pigs As a Model of the Acute Respiratory Distress Syndrome (ARDS)

Lavage-induced Surfactant Depletion in Pigs As a Model of the Acute Respiratory Distress Syndrome ARDS

Промывание индуцированных Поверхностно Истощение в Свиней в качестве модели синдрома острой дыхательной недостаточности (ARDS)

Various animal models of lung injury exist to study the complex pathomechanisms of human acute respiratory distress syndrome (ARDS) and evaluate future ...

Improved Method for the Establishment of an In Vitro Blood-Brain Barrier Model Based on Porcine Brain Endothelial Cells

Improved Method for the Establishment of an In Vitro Blood-Brain Barrier Model Based on Porcine Brain Endothelial Cells

Улучшен метод для создания в Vitro гематоэнцефалического барьера модель, основанная на эндотелиальных клеток свиного мозга

The aim of this protocol presents an optimized procedure for the purification and cultivation of pBECs and to establish in vitro blood-brain barrier (BBB) ...

Oleic Acid-Injection in Pigs As a Model for Acute Respiratory Distress Syndrome

Олеиновая кислота инъекции в свиней как модель для острого респираторного дистресс-синдрома

The acute respiratory distress syndrome is a relevant intensive care disease with an incidence ranging between 2.2% and 19% of intensive care unit ...

A Protocol to Set Up Needle-Free Connector with Positive Displacement on Central Venous Catheter in Intensive Care Unit

Протокол для настройки иглы-бесплатный разъем с положительным перемещением на центральной венозной катетер в отделении интенсивной терапии

Needle-free connectors were initially designed and promoted to avoid blood exposure for healthcare workers. Some recent data suggest that the latest ...

Inducing Acute Lung Injury in Mice by Direct Intratracheal Lipopolysaccharide Instillation

Индуцирование острая травма легких у мышей путем прямого внутричехального липополисахарида интиллация

Airway administration of lipopolysaccharide (LPS) is a common way to study pulmonary inflammation and acute lung injury (ALI) in small animal models. ...

Clinical Practice Protocol of Creative Music Therapy for Preterm Infants and Their Parents in the Neonatal Intensive Care Unit

Протокол клинической практики творческой музыкальной терапии для недоношенных детей и их родителей в отделении интенсивной терапии новорожденных

Creative music therapy for preterm infants and their parents (CMT) has emerged as a promising family-integrated early intervention involving communicative ...

Inducing Acute Liver Injury in Rats via Carbon Tetrachloride (CCl4) Exposure Through an Orogastric Tube

Inducing Acute Liver Injury in Rats via Carbon Tetrachloride CCl4 Exposure Through an Orogastric Tube

Индуцирование Острая травма печени у крыс через углеродный тетрахлорид (CCl4) Воздействие через орогастрическую трубку

Acute liver injury (ALI) plays a crucial role in the development of hepatic failure, which is characterized by severe liver dysfunction including ...

Assessment of Dependence in Activities of Daily Living Among Older Patients in an Acute Care Unit

Оценка зависимости в деятельности ежедневной жизни среди пожилых пациентов в отделении неотложной помощи

During an acute medical problem, older people may lose functional independence. ADL scales are used to assess this loss of independence. The simplest and ...

A Reproducible Intensive Care Unit-Oriented Endotoxin Model in Rats

Воспроизводимая модель эндотоксинов, ориентированная на отделение интенсивной терапии, у крыс

Sepsis and septic shock remain the leading cause of death in intensive care units. Despite significant improvements in sepsis management, mortality still ...